鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)智能化和信息化設(shè)計探討

時間：2024-07-06 08:22:31 自動化畢業(yè)論文我要投稿

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　　摘要：隨著計算機信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國鐵路運輸中信息化建設(shè)已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場的使用要求，也依然存在著各方面的問題缺陷，并且容易造成記錄準(zhǔn)確度不高、任務(wù)分派不及時和檢修進度不高等問題。對此，本文建議在貨車檢修管理的各個環(huán)節(jié)中，建立信息系統(tǒng)應(yīng)用平臺，為運行中的貨車車輛監(jiān)控、運行狀態(tài)的預(yù)警和車輛信息控制，以及車輛調(diào)度指揮和檢修等提供技術(shù)手段，為貨車安全運行提供技術(shù)保障。

　　關(guān)鍵詞：鐵路貨車;調(diào)度;智能化;信息化;檢修

　　引言

　　我國鐵路運輸業(yè)的快速發(fā)展也促使著鐵路貨車使用頻率和周轉(zhuǎn)率的巨大變化。較為明顯的就是長交路列車和大編組重載列車使用的頻率和周轉(zhuǎn)率逐年遞增。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然目前我國鐵路運輸中信息化建設(shè)已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場的使用要求，也依然存在著例如信息滯后、不全面以及查詢時間長等方面的問題缺陷，這對檢修人員來說，工作難度會增加，給檢修進度和貨車安全運行也會帶來一定隱患。

　　一、鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的相關(guān)概述

　　1.1 鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的背景

　　作為鐵路貨車檢修調(diào)度員來說，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)功能包括了其所有的作業(yè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)合對交路方案、日班計劃等調(diào)度員經(jīng)常使用到的基本信息開展的數(shù)字化描述，將貨車交路模型構(gòu)建起來，隨后調(diào)度員可以結(jié)合便捷的操作方式，來完成貨車工作計劃的調(diào)整、編制等。該系統(tǒng)的投入應(yīng)用，使得貨車調(diào)度員的勞動強度得以減輕，同時還將相關(guān)的貨車周轉(zhuǎn)計劃提供給其他系統(tǒng)。

　　在鐵路貨運生產(chǎn)中，貨運調(diào)度指揮工作是核心所在，采用統(tǒng)一集中、分級管理的指揮原則。在調(diào)度指揮方面，鐵道部運輸局調(diào)度部調(diào)度處是最高等級的單位，在該部門領(lǐng)導(dǎo)之下，路局調(diào)度所負責(zé)相關(guān)的指揮任務(wù)，結(jié)合運輸進程中調(diào)度的不同，劃分為不同的生產(chǎn)工種。近年來，鐵路運輸調(diào)度指揮的措施也在不斷改進。伴隨著技術(shù)的快速發(fā)展，以及人們的能力，現(xiàn)代化調(diào)度系統(tǒng)得以構(gòu)建起來，由此在鐵路各部門開始了包括技術(shù)計劃、貨運營銷等在內(nèi)的一系列信息應(yīng)用系統(tǒng)的投產(chǎn)和使用。

　　該系統(tǒng)具備了如下的特點：實施方面較為復(fù)雜，研發(fā)難度較大。調(diào)度業(yè)務(wù)必須要集中指揮，各級負責(zé)。為了讓該系統(tǒng)的效益得到最充分的發(fā)揮，有必要結(jié)合相關(guān)部門，協(xié)同開發(fā)三級運輸調(diào)度信息系統(tǒng)，才可以實現(xiàn)該系統(tǒng)在全路的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)共享等目標(biāo)。

　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　國外在貨車檢修方面，運用計算機技術(shù)較早。早在二十世紀(jì)六十年代，許多歐美發(fā)達國家的鐵路信息系統(tǒng)就得到了成功的運用，實現(xiàn)了高效的貨車檢修目標(biāo)。如日本、德國以及法國等。

　　對比國外來說，國內(nèi)將計算機技術(shù)融入到貨車檢修進程的時間較晚，但是在多年的發(fā)展之后，國內(nèi)也取得了諸多成效。

　　二、鐵路貨車信息系統(tǒng)簡介

　　2.1 HMIS

　　這指的是鐵路貨車技術(shù)的管理信息系統(tǒng)，通過對自動和人工方式的結(jié)合，進而讓數(shù)據(jù)輸入以及上傳等活動得以實現(xiàn)，運用這一系統(tǒng)，就可以成功實現(xiàn)車輛檢修相關(guān)信息的查詢目標(biāo)。

　　2.2 ATIS

　　鐵路車號自動識別系統(tǒng)，由車輛電子標(biāo)簽(TAG)、地面自動識別設(shè)備(AEI)，數(shù)據(jù)信息集中管理設(shè)備(CPS)、計算機網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成，對運行的列車及車輛信息進行準(zhǔn)確的識別、定位。

　　2.3 CTC

　　調(diào)度集中控制系統(tǒng)，顧名思義即對處于相應(yīng)范圍內(nèi)各類鐵路信息的直接并集中的調(diào)度與控制。

　　2.4 5T

　　起安全防控預(yù)警作用，具體包括五項：車輛滾動軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)(TADS)，車輛運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)(TPDS)，車輛軸溫智能探測系統(tǒng)(THDS)，貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)，客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TCDS)。

　　2.5 TADS

　　這一系統(tǒng)表示的是早期車輛滾動軸承的故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)，結(jié)合計算機以及聲學(xué)技術(shù)，早期預(yù)測運行當(dāng)中列車可能存在的故障，并實現(xiàn)在線預(yù)測和診斷。

　　2.6 TPDS

　　將軌道測試平臺，以及車輛運行狀態(tài)地面安全動態(tài)檢測系統(tǒng)以及車輛結(jié)合起來，進而檢測車輛的安全指標(biāo)，關(guān)鍵點在于：對于車輪面的擦傷破損及超載等危險狀況，進行實時跟蹤監(jiān)測的信息平臺。

　　2.7 THDS

　　車輛軸溫智能探測系統(tǒng)，這一廣域?qū)崟r計算機監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括：全路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、復(fù)示站，該系統(tǒng)的功能在于，結(jié)合軌邊紅外探頭，對經(jīng)過列車的軸承溫度進行動態(tài)監(jiān)測，掌握熱軸問題，并且結(jié)合配套裝置，實現(xiàn)預(yù)報以及準(zhǔn)確的跟蹤，并且對防范能力予以強化。

　　2.8 TFDS

　　對火車運行故障動態(tài)圖像進行檢測的系統(tǒng)，這套信息系統(tǒng)集合了多種技術(shù)，如數(shù)字圖像的高速采集、模式識別、網(wǎng)絡(luò)化以及自動控制技術(shù)等，動態(tài)的對運作貨車的關(guān)鍵部分進行檢測，及時的對火車運行當(dāng)中出現(xiàn)的問題有所了解，確保列車能夠安全的運作。

　　三、鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)信息化運用現(xiàn)狀

　　3.1 信息平臺查詢效率較低，實時性差

　　當(dāng)前，對車輛5T信息的查詢，主要結(jié)合地對車安全監(jiān)控體系5T系統(tǒng)進行，這一平臺對上述諸多系統(tǒng)進行了簡潔的綜合，但是還是需要進入各種系統(tǒng)開展查詢工作;雖然具備了綜合查詢的相關(guān)功能，但是仍然需要進入相應(yīng)的系統(tǒng)才能實現(xiàn)，此外最終獲取的信息，沒有較大的關(guān)聯(lián)性，也不全面。

　　這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息為HMIS的動態(tài)計數(shù)履歷數(shù)據(jù)，結(jié)合車號信息系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，來實現(xiàn)統(tǒng)計既定路線專用貨車的行走里程。對于專用的火車，要從做計劃檢修漸漸地轉(zhuǎn)變成為結(jié)合車輛行走里程的數(shù)量，按實際狀況進行檢修。這套系統(tǒng)每天可以結(jié)合總部的數(shù)據(jù)庫，來對相關(guān)檢修信息進行下載操作，實時的對車輛運行的路程、過期車輛進行查詢和統(tǒng)計，將便利提供給生產(chǎn)組織。

　　想要了解車輛其他的有關(guān)資料信息，就要與其他平臺結(jié)合，從而獲取需要的有用信息。而較低的查詢率，使得實時性受到了較大的影響，在對不同的平臺以及系統(tǒng)進行查詢時，在時間推移的同時，車輛狀態(tài)也會出現(xiàn)相關(guān)的情況變化，所以獲取的信息并不是第一手信息。

　　3.2 缺乏綜合評判功能

　　信息平臺并不統(tǒng)一，使得全面的信息共享無法實現(xiàn)，系統(tǒng)之間的溝通并不順暢，只存在自身的信息，并不具備綜合評判的作用，信息系統(tǒng)的不同，結(jié)合自身領(lǐng)域給予相應(yīng)的評判依據(jù)，信息之間還需要一定的時間，才可以實現(xiàn)關(guān)聯(lián)目標(biāo)。在查詢不同系統(tǒng)，獲取和處理海量的數(shù)據(jù)之后，最終獲得相應(yīng)的結(jié)論，無疑影響到了工作人員的工作效率。

　　3.3 信息平臺功能不夠完善，軟件平臺生命力差

　　系統(tǒng)平臺功能缺陷較為明顯，作為開發(fā)商來說，只是為了解決特定的需要，后續(xù)功能的完善并不到位，很多檢索條件在平臺是不被支持的，沒有查詢功能以及導(dǎo)出功能，相關(guān)信息沒有關(guān)聯(lián)性，讓系統(tǒng)的生命力不斷下降，無法滿足現(xiàn)狀，如需要導(dǎo)入搜索的信息，或者是對表格進行分析時，只可以一一的復(fù)制查詢到頁面，隨后再對其進行處理，直接導(dǎo)出的功能并不存在。

　　3.4 指導(dǎo)車輛檢修能力較弱

　　當(dāng)前，因為所有的系統(tǒng)尚未實現(xiàn)信息的共享，比如說HMIS的電子化，只針對紙質(zhì)臺賬，其應(yīng)該具備的功能并未充分發(fā)揮，使得車輛入庫檢修時，一般是以人工預(yù)檢為主，結(jié)合多種系統(tǒng)對車輛運作進程中出現(xiàn)問題的現(xiàn)場檢查，這一方式效率不高。在檢修車輛時，因為綜合平臺不存在，使得信息系統(tǒng)指導(dǎo)檢修功能基本不存在，信息系統(tǒng)的相關(guān)功能得不到發(fā)揮。

　　四、建議

　　就目前而言，尚未有平臺可以實現(xiàn)全方位的，對車輛實時運作狀態(tài)監(jiān)測以及查詢，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺急需構(gòu)建起來，接入HMIS等相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享。真正實現(xiàn)通過一個查詢界面，實時的對車輛目前的位置進行查詢，或者是車輛的配件信息等相關(guān)信息，通過對車輛的提前預(yù)警、運作品質(zhì)的綜合評判，為生產(chǎn)調(diào)度指揮提供支持。

　　4.1 建立模型

　　結(jié)合相關(guān)車輛具備的4T信息、檢修HMIS等系統(tǒng)，以及輪廠HMIS等相關(guān)系統(tǒng)的復(fù)試等，作為軟件的基礎(chǔ)，來對信息系統(tǒng)的綜合平臺進行搭建。

　　此外，還可以結(jié)合相關(guān)的車輛段模型，代表性十足。相關(guān)車輛段不僅肩負著重重運輸壓力之下，車輛的安全運作，此外對于國內(nèi)鐵路貨車重載未來的發(fā)展前景，其也有著推進作用。因此對于相關(guān)平臺的搭建，也可以讓綜合平臺的運用價值得到充分的體現(xiàn)。

　　4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　在這一平臺之中，統(tǒng)一的實現(xiàn)了HMIS、ATIS、CTC等相關(guān)數(shù)據(jù)的接入，再結(jié)合科學(xué)的分析，對車輛運作的狀態(tài)進行判斷，將綜合性的預(yù)判提供給作業(yè)場，提示他們車輛運作的狀態(tài)，如果車輛運作不良，也可以給出預(yù)警，針對這部分問題，讓有關(guān)人員可以早做準(zhǔn)備，當(dāng)車輛到達之后，能夠?qū)ζ溥M行及時處理，提升檢測效率，同時還可以通過調(diào)度，對車輛運作狀況有實時了解，及時開展指揮和調(diào)度工作;同時，全局車輛也可以因此實現(xiàn)調(diào)度指揮，提供相應(yīng)的決策依據(jù)。

　　4.3 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺功能

　　B/S結(jié)構(gòu)是該平臺所采用的，用戶需要結(jié)合瀏覽器進入到該系統(tǒng)，另外能夠較為方便的進行使用和維護，以下的功能是必須要具備的：

　　令相關(guān)系統(tǒng)現(xiàn)存功能得以保留;

　　令數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)預(yù)留，和其他系統(tǒng)實現(xiàn)融合;

　　令圖形化的查詢界面良好，能夠?qū)︓囕v運作狀態(tài)實現(xiàn)直觀的體現(xiàn);

　　令車輛檢修時，綜合性的對數(shù)據(jù)進行分析，為車輛檢修提供相關(guān)的依據(jù);

　　令其具備車輛狀態(tài)顯示、實時查詢的功能，同時還可以對車輛狀態(tài)進行提示，為即將到達地點預(yù)警，為機檢提供一定的依據(jù);

　　令具有警報功能，比如說車輛運作當(dāng)中，當(dāng)TADS報警之后，會出現(xiàn)相關(guān)的提示;

　　令具備綜合分析的能力，比如說綜合性的對TPDS等系統(tǒng)進行分析，結(jié)合總公司的相關(guān)規(guī)定，不同的評判依據(jù)，只需要一個條件滿足了，就給予提示，比如說扣修等;

　　令車輛開展段修等，要清楚警報信息;

　　令車輛的相關(guān)檢修信息實現(xiàn)可查，如檢修的單位、時間等，同時相關(guān)信息的打印功能也需要具備;

　　令可以對檢修車輛場所的技檢信息進行查詢，如配件更換信息等;

　　令對車輛的行走里程進行查詢;

　　令其他和現(xiàn)場需求相符合的功能。

　　4.4 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺功能圖形化查詢界面預(yù)想

　　4.4.1 綜合應(yīng)用平臺查詢車輛運行狀態(tài)

　　運用這一平臺，能夠?qū)崟r查詢車輛狀況，顯示運作品質(zhì)，為前方調(diào)度，提供相應(yīng)的信息;在查詢界面之上，該車的具體信息也顯示其中，過期車輛為紅色，預(yù)警為黃色，對相關(guān)顏色進行點擊之后，就可以對車輛的詳細信息予以顯示，為檢修該車輛，提供技術(shù)方面的支撐，當(dāng)鼠標(biāo)移除之后，提示框?qū)⑾�。另外，車站前方站會跳出相關(guān)的頁面，顯示并提示相關(guān)信息，并且在調(diào)度臺開展相關(guān)的預(yù)警活動。

　　4.4.2 綜合應(yīng)用平臺查詢車輛站場圖預(yù)想

　　結(jié)合該平臺，可以對這一車輛運作的具體站點、停留地等進行實時查詢，結(jié)合車輛狀態(tài)，為組織行車等提供相關(guān)的依據(jù)。如果此時有列車存在于軌道之上，將會有提示框彈出，對該車的具體信息予以顯示;當(dāng)對相關(guān)的顏色進行點擊之后，會展示出車輛的具體信息，當(dāng)作業(yè)場完成處置之后，對處置的具體情況予以反饋，鼠標(biāo)移除之后，提示框也會隨之消失;段調(diào)度還可以對車輛的故障狀況等信息進行查看。

　　五、預(yù)計效果

　　構(gòu)建好該平臺之后，就可以結(jié)合這一平臺，實時的對所有運作車輛的狀況進行監(jiān)控，如果相關(guān)系統(tǒng)的警報條件得到，則開始警報提示，對車輛的具體運作位置予以準(zhǔn)確定位，對車輛的TFDS檢查圖像進行調(diào)閱，再結(jié)合TPDS等相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的信息，對其HMIS配件信息具體的行走里程進行查閱，對車輛的運作狀況進行判斷，是否存在扣修等問題。信息平臺功能較為全面，并且預(yù)留了各種接口，能夠融合各種系統(tǒng)，具有極強的生命力。

　　結(jié)合這一系統(tǒng)，能夠?qū)崟r的對車輛相關(guān)信息進行查詢，同時還可以將更加詳細、全面的配件、車輛故障等信息提供給定檢車間、或者是作業(yè)場，使得技檢時間得到了較大的縮短，檢修效率得以提升，為車輛更加安全的運作提供保障。

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